Главной целью создания заповедника является сохранение дубравной лесостепи, лучшей по степени сохранности на всем пространстве восточно-европейской лесостепи от Прикарпатья до Южного Урала, а также важных мест обитания редких видов растений и животных. Кроме этого, он должен способствовать созданию условий для развития познавательного туризма и экологического образования в прилегающих регионах[3]. Управление государственным природным заповедником «Шайтан-Тау» осуществляет — Федеральное государственное бюджетное учреждение "Объединённая дирекция государственных природных заповедников «Оренбургский» и «Шайтан-Тау» (сокращённое название ФГБУ «Заповедники Оренбуржья»).
Своё название заповедник получил по горному хребту Шайтантау (от тюркского шайтан — «чёрт», тау — «гора», то есть топоним означает «Чёртова гора»)[4].
Шайтан-Тау — низкогорный хребет, фактически являющийся крайним южным отрогом Уральского горного пояса. Климатические условия территории заповедника отличаются ярко выраженной континентальностью. Основными чертами являются холодная многоснежная зима, жаркое сухое лето. Одновременно сложная организация рельефа (различия в уклонах, направлениях склонов и др.) оказывает значительное влияние на температурный и ветровой режим, на распределение осадков. Во влажные годы может выпасть 500—600 мм, в засушливые — 140—160 мм осадков. По сезонам года осадки распределяются также неравномерно. Абсолютный минимум температуры воздуха достигает −45 °C в январе, абсолютный максимум температуры +40 °C в июле. В целом, занимая более возвышенную местность, имея достаточно большие лесные массивы, заповедник отличается погодно-климатическими условиями более влажными и прохладными, чем на прилегающих территориях. Вся территория заповедника расположена в бассейне реки Сакмары. Здесь с хребта Шайтан-Тау стекает в Сакмару множество мелких рек и ручьев — Новый Дол, Сакмагуш, Каркабар и некоторые другие. В засушливое летнее время они пересыхают. Хребет Шайтан-Тау — единственное место на Урале, где встречаются рифовые массивы известняков кембрийского возраста (более 500 млн лет). В выходах этих известняков находят окаменевшие остатки вымерших морских беспозвоночных животных и водорослей. Характерной особенностью почвенного покрова заповедника является его мозаичность, что обусловлено, в первую очередь, разнообразием геоморфологических, литологических и растительных условий почвообразования.
Растительный мир хребта Шайтан-Тау представлен двумя основными флористическими комплексами, образующими сочетание восточно-европейских широколиственных дубовых и липовых лесов и различных вариантов луговых злаково-разнотравных и каменистых степей. Флора Шайтан-Тау представляет большой научный интерес, так как здесь проходит граница распространения ряда лесных видов (ортиллия однобокая, лиственница сибирская и др.) и сухостепных форм (ковыли). Растительный мир представлен следующими видами растений: гвоздика уральская, гвоздика иглолистная, пырей инееватый, астрагал Гельма, астрагал карелинский, копеечник Разумовского, тимьян мугоджарский, смолёвка башкирская, оносма губерлинская, овсяница лесная, герань Роберта, ясменник душистый, горноколосник колючий, льнянка алтайская, льнянка слабая, очиток гибридный, можжевельник казацкий.